写堆栈，一是因为在工作中有时会碰到，脑子里有这个概念但是又没有一个完整的框架；二是我刚开始工作时，导师问我malloc，我竟完全不知这个函数，更不知道malloc是从堆中分配内存，所以现在补上。
文中很多语句都是引用他人，无意抄袭，在此说明一下，若有冒犯，请告知。
这篇文章先从程序内存布局讲起，说明堆栈在Linux进程内存空间中的位置，然后再分别说明堆栈的基本概念、作用。
Linux进程内存布局
现代的应用程序都是运行在内存空间中的，在32位的系统里，这个内存空间拥有4GB的寻址能力。实际上，每个应用程序（或者说进程）都有自己独立的内存空间，即通过虚拟内存来实现（具体虚拟内存知识暂不介绍）。
大多数操作系统都会将4GB的内存空间中的一部分分配给内核使用，应用程序无法访问这一段内存，这一部分内存空间称之为内核空间。Linux默认将高地址的1GB内存空间分配给内核。剩下的3GB内存空间称之为用户空间。在用户空间里，也有许多默认的内存区域，例如堆栈，可执行文件映像，保留区。下图是一个Linux典型的内存布局：
栈
一、什么是栈
栈是现代计算机程序里最重要的概念之一，几乎每一个程序都使用了栈，没有栈就没有函数，没有局部变量。
在经典的计算机科学中，栈被定义为特殊的容器，用户可以将数据压入栈中（入栈，push），也可以将已经压入栈中的数据弹出（出栈，pop），且栈遵守一条规则，即先入后出。
经典的操作系统中，栈总是向下生长。在i386下，栈顶由称为esp的寄存器进行定位，压栈的操作会使栈顶的地址减小，弹出的操作使栈顶的地址增大。
二、栈的作用是什么
栈在程序运行中具有举足轻重的地位，最重要的，栈保存了一个函数调用所需要的维护信息，通常被称为堆栈帧（stack frame）或活动记录。堆栈帧一般包括以下几方面的内容：
--函数的返回地址和参数
--临时变量：包括函数的非静态局部变量以及编译器自动生成的其他临时变量
--保存的上下文：包括在函数调用前后需要保持不变的寄存器
堆
一、堆的定义和作用
光有栈对于面向过程的程序设计还远远不够，因为栈上的数据在函数返回的时候就会被释放掉，所以无法将数据传递至函数外部。而全局变量无法动态产生，只能在编译的时候定义，很多情况下缺乏表现力。在这种情况下，堆（heap）是唯一的选择。
堆是一块巨大的内存空间，常常占据整个虚拟空间的绝大部分。在这片空间里，程序可以请求一块连续内存，并自由的使用，这块内存在程序主动放弃之前会一直保持有效。
malloc是libc里面实现的一个函数，中文叫动态内存分配，用于从堆中获取内存。但是malloc是如何实现的呢？有一种实现方法是，将进程的内存管理交给操作系统去处理，既然内核管理着进程的地址空间，那么如果它提供一个系统调用，可以让程序使用这个系统调用来申请内存，这是一种理论上可行的方法，但是实际这样去做性能会非常差，因为每次程序申请或者释放堆空间都需要进行系统调用，而系统调用的性能开销非常大，当程序对堆的操作越频繁时，这样做的后果是会严重影响程序的性能。比较好的做法是程序向操作系统申请一块适当大小的空间，然后由程序自己管理，而具体来讲，管理着堆空间分配的往往是程序的运行库。
运行库相当于是向操作系统“批发”了一块较大的堆空间，然后“零售”给程序用。当全部“售完”或者有大量的内存需求时，再根据实际需求向操作系统“进货”。运行库在向程序零售堆空间时，必须管理他批发来的堆空间，不能把同一块地址出售两次，于是运行库需要一个算法来管理堆空间，即堆的分配算法。